当恒星旋转时,这些光束扫过地球并产生周期性的无线电波脉冲,就像宇宙灯塔一样。这种行为为他们赢得了“”。
脉冲星的旋转速度通常非常快,通常只需几秒钟甚至更短的时间即可完成完整的旋转。在过去三年中,出现了一些神秘物体,它们以慢得多的间隔发射周期性射电脉冲,这很难用我们目前对中子星的理解来解释。
在新的研究中,我们发现了迄今为止最慢的宇宙灯塔——每 6.5 小时旋转一次。这一发现,发表于自然天文学,突破了我们认为可能的界限。
我们的慢灯塔也恰好与地球对齐,这样我们就可以看到来自地球磁极的无线电脉冲。这种罕见的现象对于如此缓慢旋转的物体来说是第一次,并为了解这些恒星如何运作提供了一个新的窗口。
一个不应该存在的物体?
我们使用 CSIRO 的 ASKAP 射电望远镜发现了这个名为 ASKAP J1839-0756 的物体,该望远镜位于西澳大利亚州瓦贾里山吉 (Wajarri Yamaji) 地区。
在一次例行观测中,ASKAP J1839-0756 脱颖而出,因为在其位置没有发现任何先前已知的物体。它的射电发射呈衰落爆发状,亮度在短短 15 分钟内骤降 95%。
起初,我们不知道该源正在发射周期性无线电脉冲。在最初的观察过程中只检测到一次爆发。
为了揭示更多信息,我们利用 ASKAP 以及 CSIRO 的澳大利亚望远镜紧凑阵列对新南威尔士州纳拉布里的卡米拉罗伊地区以及南非的高灵敏度 MeerKAT 射电望远镜进行了更多观测。
ASKAP 的长期观测最终显示出两个相隔 6.5 小时的脉冲,证实了源的周期性。
![](https://images.theconversation.com/files/642215/original/file-20250114-17-skrm51.jpg?ixlib=rb-4.1.0&rect=24%2C9%2C3294%2C2468&q=45&auto=format&w=754&fit=clip)
但真正令人惊讶的是:根据我们对中子星的了解,ASKAP J1839-0756 根本不应该存在。
中子星通过将其旋转能转化为辐射来发射射电脉冲。随着时间的推移,它们会失去能量并放慢速度。
标准理论说,一旦的旋转减慢超过某一点(大约每分钟旋转一圈),它应该完全停止发射无线电脉冲。然而这里是 ASKAP J1839-0756,它以每 6.5 小时旋转一圈的悠闲速度照亮了宇宙。
![](https://webbedxp.com/zh-CN/nature/scien/images/2025/01/The-pulse-detected-by-the-MeerKAT-telescope-at-two-different-centre-frequencies.jpg)
两个极点的故事
大多数脉冲星(ASKAP J1839-0756 的旋转速度更快的表亲)就像单面手电筒。它们旋转的轴与磁场轴紧密对齐,这意味着我们只能看到来自一个磁极的闪光。
但在大约 3% 的脉冲星中,旋转轴和磁轴几乎彼此成直角,这让我们可以看到来自两极的脉冲。这些罕见的双闪光,称为间脉冲,为了解恒星的几何结构和磁场提供了一个独特的窗口。
无论是当速度减慢时,磁轴和旋转轴变得更加对齐还是更少对齐仍然是一个悬而未决的问题。
ASKAP J1839-0756 的脉冲可以为这个问题提供线索。在其主脉冲发生后约 3.2 小时,它会发出具有不同特性的较弱脉冲,强烈表明我们看到的是来自相反磁极的射电光。
这一发现使 ASKAP J1839-0756 成为同类中第一个发射间脉冲的慢马,并引发了有关此类物体如何工作的重大问题。
磁星还是新东西?
那么,是什么驱动了这种宇宙异常现象呢?一种可能性是它是一颗磁星——一颗具有强大磁场的中子星,使地球上最强大的磁铁看起来就像轻如鸿毛。
磁星通过不同的机制产生无线电脉冲,这可能使它们即使在较慢的旋转速度下也能保持发光。但即使是磁星也有极限,它们的周期通常以秒而不是小时为单位。
唯一的例外是一颗名为 1E 161348-5055 的磁星,它的周期为 6.67 小时。然而,它只发射 X 射线,不发射无线电脉冲。
ASKAP J1839-0756 会是完全不同的东西吗?一些天文学家想知道是否相似的物体可能是白矮星– 较小质量恒星的剩余核心。
白矮星的旋转速度比中子星慢得多,但尚未观察到单个孤立的白矮星发射射电脉冲。到目前为止,其他波长的观测还没有发现天空中这个位置存在白矮星的证据。
一个宇宙谜题
无论 ASKAP J1839-0756 结果如何,很明显该物体正在重写规则手册。它的缓慢旋转、射电脉冲和间脉冲的奇怪组合迫使天文学家重新思考中子星行为的极限,并探索这个谜题核心的新可能性。
ASKAP J1839-0756 的发现提醒我们,宇宙喜欢给我们带来惊喜,尤其是当我们认为自己已经弄清楚了一切的时候。当我们继续监视这个神秘物体时,我们一定会发现更多的秘密。